铀铌合金铸造晶粒度的计算机模拟与实验研究

摘要

利用ProCast和CalcoSoft-3D软件中的CA-FE模块，采用元胞自动机一有限元方法(Cellular automatonfinite element)，对U-Nb合金以50℃／min的铸造冷却速度铸造的d107mm／d77mm×80mm管形铸件作为算例，对该铸件的微观组织和晶粒度进行模拟计算。结果表明：U-Nb合金的凝固微观组织的晶粒度变化规律为，在铸件的同一高度上，内层晶粒半径＜外层晶粒半径＜中间层晶粒半径；按从上到下的顺序晶粒半径逐渐减小。用金相方法实测了U-Nb合金铸件在各个高度位置之中间层的凝固微观组织晶粒半径，实测值小于模拟计算值近1倍，但是二者晶粒度的变化趋势是一致的，模拟结果达到了定性或半定量的水平。